دراسة الطاقة الشمسية واستخداماتها جاهزة للنشر. الطاقة الشمسية هي طاقة تشعها الشمس. تعتبر الطاقة الشمسية طاقة صديقة للبيئة ولا تلوثها.
تعتبر الطاقة الشمسية أيضًا طاقة متجددة، وقد سخر الإنسان هذه الطاقة لمصلحته بطرق مختلفة تطورت مع تقدم التكنولوجيا.
ومن هذه الوسائل استخدام الطاقة الحرارية المنبعثة من الشمس، وهي إحدى طرق التسخين المباشر أو التحويل الميكانيكي للطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
كيف تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الحرارة والكهرباء؟
وتجدر الإشارة إلى أن الإنسان أنتج الكهرباء من الحرارة والضوء المنبعث من الشمس من خلال الظواهر الكهروضوئية واستخدام الألواح الكهروضوئية.
وتنقسم الوسائل التكنولوجية التي تعتمد على الطاقة الشمسية إلى: أنظمة الطاقة الشمسية النشطة أو أنظمة الطاقة الشمسية السلبية.
تعتمد التكنولوجيا التي تستخدم الطاقة الشمسية الإيجابية على استخدام الألواح الكهروضوئية والمجمع الحراري الشمسي.
تعتمد التقنية التي تستخدم الطاقة الشمسية السلبية على توجيه أحد المباني نحو الشمس.
اختيار إسفين ذو كتلة حرارية مناسبة أو خصائص تشتت الضوء وتصميم الغرف التي تقوم بتدوير الهواء بشكل طبيعي.
إقرأ أيضاً: مصادر الطاقة غير المتجددة
ما مقدار الطاقة الشمسية التي تصل إلى كوكب الأرض
يبلغ إجمالي كمية الطاقة الشمسية التي تمتصها المحيطات والأرض والغلاف الجوي حوالي 3،850،000 كيلوجول سنويًا.
يستخدم التمثيل الضوئي حوالي 3000 تريليون جول من هذه الطاقة سنويًا لتكوين الكتلة الحيوية.
يستخدم الطاقة الشمسية
تستخدم الطاقة الشمسية لزراعة بعض النباتات
يمكن زراعة النباتات في الدفيئة عندما لا تكون في الموسم، ويمكن زراعة جميع المحاصيل على مدار العام.
من خلال تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة، وتحويل ضوء الشمس إلى حرارة، وحماية هذه النباتات للاحتفاظ بحرارة الشمس.
تم بناء أول دفيئات حديثة في أوروبا في القرن السادس عشر للحفاظ على بعض النباتات الغريبة التي تم جلبها من الخارج.
تستخدم الطاقة الشمسية للتدفئة والتبريد والتهوية
تستهلك أنظمة التهوية والتدفئة والتبريد جزءًا كبيرًا من الطاقة المستخدمة، لأن استخدام الطاقة الشمسية لمثل هذه الأعمال يوفر الكثير.
في الأماكن الباردة، يمكن استخدام الطاقة الشمسية، حيث تمتص بعض أنواع المباني حرارة الشمس أثناء النهار وتستخدمها للتدفئة ليلاً.
تعتبر المدخنة التي تعمل بالطاقة الشمسية أيضًا أحد أنظمة التهوية لأنها تعمل على الطاقة الشمسية السلبية.
وتتكون من عمود رأسي يعلق على السطح الخارجي للمبنى وكذلك من الداخل وعند ارتفاع درجة حرارة المدخنة.
يسخن الهواء داخل المبنى، مما يؤدي إلى ارتفاع التيار الصاعد وتبريد الهواء ليحل محله.
تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين المياه
أيضًا مع السخانات الشمسية في المنازل مثل الأنابيب المفرغة والألواح المسطحة المصقولة.
تستخدم الطاقة الشمسية في التخطيط المدني والمعماري
بالإضافة إلى ذلك، فقد تم تصميم المباني منذ العصور القديمة حول كيفية استخدام الطاقة الشمسية، وخاصة الطاقة الشمسية السلبية.
يذكر أن تشييد مبانٍ في الجنوب للاستفادة من الطاقة الشمسية ومنزل الفيلسوف اليوناني “سقراط” أحد الأبنية التي شُيدت لاستخدام الطاقة الشمسية السلبية.
في الآونة الأخيرة، تم تصميم المباني بمساعدة جهاز كمبيوتر يجمع بين طرق التدفئة الشمسية والتهوية والتدفئة الشمسية وضوء النهار.
تستخدم الطاقة الشمسية في تنقية المياه
يتم أيضًا معالجة المياه قليلة الملوحة والمياه معتدلة الملوحة بالطاقة الشمسية وتصبح مناسبة للاستهلاك البشري.
كان الكيميائيون العرب أول من استخدم هذه الطريقة في القرن السادس عشر.
هيليوديستيل تصميم واحد، والذي يعمل على سطوح منحدرة واحدة واثنين، لوحات عمودية، مخروطية، ماصة وعاكس، أجهزة متعددة الوظائف.
تم إنشاء أول معمل تقطير في عام 1872 في مدينة لاس ساليناس التشيلية، والتي تخصصت في التعدين.
نقوم بطهي الطعام باستخدام الطاقة الشمسية
يوجد جهاز يسمى البوتاجاز الشمسي يستخدم الضوء المنبعث من الشمس للطبخ والتجفيف والبسترة، وينقسم إلى ثلاثة أنواع:
- الأفران الحرارية.
- أيضا أفران تكثيف منحنية.
- ألواح مسطحة.
تتكون صناديق الطهي المعزولة أيضًا من حاوية معزولة وغطاء شفاف ويمكن استخدامها في الظروف الجوية القاسية.
أما بالنسبة للمواقد المسطحة، فهي تتكون من لوح عازل يعكس أشعة الشمس على مقلاة معزولة وينتج حرارة شديدة.
اخترنا لكم: استخدام الألياف الضوئية في مجال الاتصال
استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
يمكن أيضًا تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة ضوئية باستخدام المحولات الكهروضوئية، وتستخدم المحولات الكهروضوئية لتزويد الكهرباء للأجهزة الصغيرة والمتوسطة الحجم.
مثل الآلة الحاسبة، وكمصدر للطاقة المتجددة، تحتاج الطاقة الشمسية إلى طاقة الرياح لاستمرارها، وعادة ما تأتي من البطاريات.
قوارب وسيارات على ألواح شمسية
بينما توجد سيارات تستخدم الألواح الشمسية للحصول على الطاقة اللازمة لتشغيل السيارة وكذلك القارب.
طرق تخزين الطاقة الشمسية
كان من المستحيل أيضًا الحصول على الطاقة الشمسية في الليل، لذا كان تخزينها أمرًا مهمًا
لأنه يتم تخزينها من خلال نظام الكتلة الحرارية الذي يخزن الطاقة الشمسية كحرارة مناسبة للاستخدام المنزلي.
تستخدم أجهزة تخزين الحرارة أيضًا مواد ذات حرارة محددة عالية مثل الأرض والماء والصخور.
يمكن تخزين الطاقة الشمسية من خلال الأملاح الذائبة، حيث أن الأملاح ذات سعة حرارية عالية وتكلفة منخفضة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بما يلي: البحث عن الطاقة ومصادرها واستخداماتها
كانت هذه لمحة موجزة عن الطاقة الشمسية واستخداماتها المختلفة في ورقة البحث الخاصة بالطاقة الشمسية واستخداماتها الجاهزة للطباعة ويمكنك الحصول على معلومات كافية حول الطاقة الشمسية في المقالة.